JP2002013651A - 散気装置用逆流防止弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設の散気装置に、簡単に逆流防止機能を付
加でき、維持、管理も簡単に行える散気装置用逆流防止
弁を提供する。 【解決手段】 本発明の逆流防止弁３０は、散気用中空
体（散気管１０）に通気管２０を介して圧縮空気が供給
される散気装置に組み付けられる。一端及び他端に流入
孔４３及び流出孔５３が設けられ、内部の流入孔周縁部
に弁座４５が設けられた弁箱３１と、弁箱３１内に収容
される弁ボール６０とを備える。弁箱３１の流入孔４３
が通気管２０の端部に着脱自在に連結されるとともに、
弁箱３１の流出孔５３が散気管１０の端部に着脱自在に
連通される。圧縮空気供給時には、その空気圧によっ
て、弁ボール６０が弁座４５から離脱して、流入孔４３
が開放されるとともに、圧縮空気の供給停止時には、背
圧によって、弁ボール６０が弁座４５に対接して、流入
孔４３が閉塞されるように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば汚水の生
物処理の曝気や、養魚の酸素補給等に用いられる散気装
置用の逆流防止弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水処理場等においては、微生物を利用
して汚水等を浄化する水処理システムが採用されている
が、このような水処理システムでは、散気装置のエアー
レーションにより、処理槽内の汚水中に酸素を供給する
ようにしている。

【０００３】散気装置は、例えば合成樹脂製の多孔質材
料からなる散気体を周壁に有する散気管等の散気用中空
体を具備しており、その散気管等が処理槽内に配置され
るとともに、散気管と陸上のブロア装置とが通気管を介
して連通接続される。そして、ブロア装置から吐出され
た圧縮空気が、通気管を介して散気管に供給され、その
圧縮空気が散気体の散気孔を通過して無数の微細気泡と
なって汚水中に放出されるものである。

【０００４】このような散気装置においては、散気処理
を所定の時間ごとに間欠的に行う、いわゆる間欠曝気を
行うのが一般的であるが、散気停止中は、圧縮空気の供
給が停止されることにより、通気管や散気管の内部空気
圧が低下し、散気管内が処理槽内に対し負圧となる。こ
れにより、槽内の汚泥が、散気体の散気孔を逆に通過し
て散気管内に浸入し、その逆流時に汚泥等が散気体の散
気孔に詰まって目詰まりが生じることがある。

【０００５】このため、下水処理場を始めとして、散気
装置に、逆流防止弁等の逆流防止手段を装着することが
切望されている。

【０００６】従来、このような状況を踏まえて、例えば
実公昭３−１２３８７号公報に示すように、散気管に、
逆流防止弁が一体に組み込まれた散気装置が提供されて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の散気装置は、散気管に逆流防止弁が一体に組み込ま
れているため、例えば既設の散気装置に、逆流防止機能
を付加する場合には、少なくとも、既設の散気管を、逆
流防止弁付きの新規の散気管に取り替える必要があり、
通常は、既設散気管及び新規散気管の管径の違いから、
散気管のみならず、通気管等も含めて全ての配管を取り
替える必要がある。このため、既設の散気装置に、逆流
防止機能を付加することが困難であるという問題を抱え
ている。

【０００８】また、上記従来の散気装置は、散気管に逆
流防止弁が一体に組み込まれているため、長期使用等に
より、散気管の一部が劣化破損したような場合、逆流防
止弁付きの散気管全体を交換する必要があり、劣化時の
修復が困難で、装置の維持、管理が困難になり、更に逆
流防止弁の洗浄や清掃も困難で、より一層維持、管理が
困難になるという問題も有している。

【０００９】この発明は、上記従来技術の問題を解消
し、既設の散気装置に、簡単に逆流防止機能を付加でき
るとともに、散気装置の維持、管理も簡単に行うことが
できる散気装置用逆流防止弁を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、周壁の少なくとも一部に多孔質散気体
を有する散気用中空体に、通気管を介して圧縮空気が供
給され、その圧縮空気が前記散気体を透過して散気され
るようにした散気装置に取り付けられる逆流防止弁であ
って、内部に弁室を有し、一端及び他端に前記弁室に連
通する流入孔及び流出孔が設けられるとともに、前記弁
室の内周面における前記流入孔の周縁部に弁座が設けら
れた弁箱と、前記弁箱の弁室内に、前記弁座に対し接離
自在に収容される弁体とを備え、前記弁箱の一端が前記
通気管の空気流出端部に着脱自在に連結されて、前記通
気管内が前記弁室に前記流入孔を介して連通されるとと
もに、前記弁箱の他端が前記散気用中空体の空気流入部
に着脱自在に連結されて、前記弁室が前記散気用中空体
内に前記流出孔を介して連通され、圧縮空気の供給が行
われる状態では、その圧縮空気の空気圧によって、前記
弁体が前記弁座から離脱して、前記流入孔が開放される
とともに、圧縮空気の供給が停止された状態では、前記
弁体が前記弁座に対接して、前記流入孔が閉塞されるよ
う構成されてなるものを要旨としている。

【００１１】この発明の散気装置用逆流防止弁は、散気
装置における散気管及び通気用中空体の間に着脱自在に
組み込むものであるため、逆流防止機能を有しない既設
の散気装置に対しても、簡単に組み付けることができ
る。

【００１２】更に本発明の逆流防止弁は、散気用中空体
や通気管等の散気装置構成部品に対し、別体の組付部品
として構成しているため、例えば散気管等の散気用中空
体が劣化破損したような場合には、その劣化破損部品の
みを取り替えるだけで修復することができるとともに、
逆流防止弁を散気装置から取り外すことにより、逆流防
止弁周辺の洗浄や清掃も容易に行うことができる。

【００１３】一方、本発明の逆流防止弁においては、構
造がシンプルで動作信頼性も高く、更に圧力損失も低い
ボール弁方式を採用するのが好ましい。すなわち本発明
は、前記弁体が、球状の弁ボールをもって構成されてな
るものを採用するのが好ましい。

【００１４】また、本発明においては、前記弁箱の一端
に流入側結合管が設けられて、その管内が前記流入孔と
して構成されるとともに、前記弁箱の他端に流出側結合
管が設けられて、その管内が前記流出孔として構成さ
れ、前記流入側結合管が前記通気管の空気流出端部にね
じ込み固定されるとともに、前記流出側結合管が前記散
気用中空体の空気流入部にねじ込み固定されてなる構成
を採用するのが良い。

【００１５】すなわちこの構成を採用する場合には、両
結合管を通気管及び散気用中空体にねじ込むという簡単
な作業で、より確実に散気装置に組み付けることができ
る。

【００１６】更に本発明においては、前記流入側結合管
及び流出側結合管の外径が、共に同じ大きさに形成され
てなる構成を採用するのが望ましい。

【００１７】すなわち、逆流防止機能を有しない既設の
散気装置においては、多くの場合、通気管及び散気用中
空体の接続管部が同じ管径に形成されてこれらの接続管
部が互いに連結されるものであるから、流入側及び流出
側結合管の管径を、通気管及び散気用中空管の接続管部
の管径に合わせて同じ大きさに形成しておくことによ
り、両結合管をより一層確実に通気管及び散気用中空体
にねじ込み固定することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施形態である
逆流防止弁（３０）が適用された散気装置の逆流防止弁
周辺を示す断面図、図２ないし図５は実施形態の逆流防
止弁（３０）を示す図である。これらの図に示すよう
に、本実施形態の逆流防止弁（３０）が適用される散気
装置は、散気用中空体としての散気管（１０）と、散気
管（１０）に圧縮空気を供給する通気管（２０）とを有
している。

【００１９】散気管（１０）は、周側壁を構成する管状
の散気体（１１）と、その散気体（１１）の一端にその
一端開口部を閉塞するように取り付けられる合成樹脂製
キャップ（１２）と、散気体（１１）の他端（空気流入
部）に嵌着される継手部材（１３）とを有している。

【００２０】散気体（１１）は、ポリプロピレン樹脂や
ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹
脂等の発泡成形体からなり、空気が通過し得る多数の散
気孔を有する多孔質構造を有している。

【００２１】継手部材（１３）は、軸心方向の外側に結
合用凹部（１４）が設けられており、この凹部（１４）
の内周側面には、雌ねじ（１４ｂ）が刻設されている。
更に凹部（１４）の底壁には、散気体（１１）の内部に
連通する複数の貫通孔（１６）が形成されている。

【００２２】通気管（２０）は、内径が、上記散気体
（１１）の結合用凹部（１４）の内径と同じ大きさに形
成されており、その端部（空気流出端部）の内周面に、
雌ねじ（２０ｂ）が刻設されている。

【００２３】なお参考までに、上記散気管（１０）及び
通気管（２０）を有する散気装置は、後に詳述する逆流
防止弁（３０）を装着しなくとも組み立てることができ
るものであり、逆流防止弁（３０）が組み込まれない状
態では、散気管（１０）の継手部材（１３）における結
合用凹部（１４）に、図示しない結合スリーブの一側半
部がねじ込み固定されるとともに、その結合スリーブの
他側半部が通気管（２０）の端部内にねじ込み固定され
ることにより、この結合スリーブを介して、散気管（１
０）及び通気管（２０）が互いに連通接続されるもので
ある。

【００２４】一方、本実施形態の特徴部としての逆流防
止弁（３０）は、ＡＢＳ樹脂製のハウジング（４０）
と、ＡＢＳ樹脂製の弁ホルダー（５０）と、ハウジング
（４０）及び弁ホルダー（５０）により構成される弁箱
（３１）内に収容される球状の弁ボール（６０）とを備
えている。

【００２５】ハウジング（４０）は、角管状のハウジン
グ本体（４１）を有し、そのハウジング本体（４１）の
一端に、軸心を一致させた状態で軸心方向に沿って延び
る流入側結合管（４８）が一体に形成されている。流入
側結合管（４８）は、その外径が上記通気管（２０）の
内径に対応する大きさに形成され、外周面には雄ねじ
（４８ａ）が刻設されている。

【００２６】ハウジング（４０）における管内の軸心方
向中間部は、上記弁ボール（６０）を収容可能な大きさ
の弁室（４２）として構成される。また、ハウジング
（４０）の管内における軸心方向一端側、換言すれば流
入側結合管（４８）の管内が、上記弁室（４２）よりも
小径の流入孔（４３）として構成されるとともに、軸心
方向他端側が、弁室（４２）よりも大径の結合孔（４
４）として構成される。

【００２７】更に弁室（４２）の内周面における流入孔
（４３）の周縁部には、弁ボール（６０）を接離自在な
弁座（４５）が設けられるとともに、結合孔（４４）の
内周面には、雌ねじ（４４ｂ）が刻設されている。

【００２８】弁ホルダー（５０）は、流出側結合管を構
成するものであり、一端が閉塞壁（５５）により閉塞さ
れるとともに、他端が開放されている。この弁ホルダー
（５０）は、その外径が上記散気管（１０）の継手部材
（１３）における結合用凹部（１４）の内径に対応する
大きさ、換言すれば、ハウジング（４０）の流入側結合
管（４８）の外径と同じ大きさに形成されており、外周
面のほぼ全域に雄ねじ（５０ａ）が刻設されている。更
に弁ホルダー（４０）の一端閉塞壁（５５）には、弁ホ
ルダー（５０）の管孔（５１）に連通する３つの連通孔
（５６）が、周方向に沿って等間隔おきに形成されてい
る。

【００２９】ここで、本実施形態においては、弁ホルダ
ー（５０）の管孔（５１）及び連通孔（５６）によって
流出孔（５３）が構成されている。

【００３０】そして、上記ハウジング（４０）の弁室
（４２）内に弁ボール（６０）を軸心方向にスライド自
在に収容した状態で、弁ホルダー（５０）の一端外周面
の雄ねじ（５０ａ）が、ハウジング（４０）における結
合孔（４４）の雌ねじ（４４ｂ）に螺合されることによ
り、弁ホルダー（５０）の一端部がハウジング（４０）
の他端結合孔（４４）にねじ込み固定される。

【００３１】こうして本実施形態の逆流防止弁（３０）
が組み立てられる。

【００３２】図１に示すように、この逆流防止弁（３
０）は、上記散気装置の散気管（１０）と、通気管（２
０）との間に組み付けられる。すなわち、逆流防止弁
（３０）における流入側結合管（４８）が、その外周面
の雄ねじ（４８ａ）が通気管（２０）における端部内周
面の雌ねじ（２０ｂ）に螺合されることにより、通気管
（２０）にねじ込み固定される。更に流出側結合管とし
ての弁ホルダー（５０）の他端が、その外周面の雄ねじ
（５０ａ）が散気管（１０）における結合凹部（１４）
内周面の雌ねじ（１４ｂ）に螺合されることにより、散
気管（１０）の一端にねじ込み固定される。

【００３３】この逆流防止弁付きの散気装置において
は、散気管（１０）が処理槽内に配置されるとともに、
散気管（１０）と、図示しないブロア装置とが通気管
（２０）を介して連通接続される。そしてブロア装置の
駆動／停止に基づき、通気管（２０）を介して散気管
（１０）に圧縮空気が供給／停止されることにより、間
欠的に散気処理（曝気処理）が行われる。このとき、ブ
ロア装置が駆動されて、通気管（２０）内に圧縮空気が
供給される際には、その圧縮空気の空気圧によって、逆
流防止弁（３０）の弁ボール（６０）が他端側に押し込
まれて、弁ボール（６０）が弁座（４５）から離脱し、
流入孔（４３）が開放される。これにより、通気管（２
０）を介して供給される圧縮空気が、逆流防止弁（３
０）の流入孔（４３）弁室（４２）、結合孔（４４）、
連通孔（５６）及び管孔（５１）を通り、更に散気管
（１０）における継手部材（１３）の貫通孔（１６）を
通って、散気管（１０）内に供給される。更に散気管
（１０）内に供給された圧縮空気は、周壁としての散気
体（１１）の多数の散気孔を通過して無数の微細気泡と
なって、処理槽内の汚水中に放出される。

【００３４】また、ブロア装置の駆動が停止されて、通
気管（２０）への圧縮空気の供給が停止された際には、
通気管（２０）内の空気圧が低下し、背圧によって、逆
流防止弁（３０）における弁ボール（６０）が一端側に
移動して弁座（４５）に対接し、流入孔（４３）が閉塞
されて、空気の逆流が防止される。これにより、処理槽
内の汚泥等が、散気体（１１）の散気孔を通過して散気
管（１０）内に浸入するのを確実に防止することがで
き、散気体（１１）の目詰まり等を防止することができ
る。

【００３５】以上のように、本実施形態の逆流防止弁
（３０）によれば、散気装置における散気管（１０）及
び通気管（２０）の間に着脱自在に組み込むものである
ため、逆流防止機能を有しない既設の散気装置にも、簡
単に組み付けることができ、簡単に逆流防止機能を付加
することができる。

【００３６】また、本実施形態の逆流防止弁（３０）
は、流入側結合管（４８）及び流出側結合管（弁ホルダ
ー５０）の外径を同じ大きさに設定しているため、より
一層簡単に、既設の散気装置に組み付けることができ
る。

【００３７】すなわち、上記したように、逆流防止機能
を有しない既設の散気装置は、多くの場合、散気管（１
０）と、通気管（２０）との間が結合スリーブのねじ込
みによって連結されているため、散気管（１０）の連結
側端部と、通気管（２０）の連結側端部とは同じ内径に
形成されている。従って、本実施形態のように、流入側
結合管（４８）及び流出側結合管（５０）の外径を、散
気管（１０）及び通気管（２０）の管径に合わせて同じ
大きさに形成する場合には、従前の結合スリーブのねじ
込みと同様にして、各結合管（４８）（５０）をねじ込
むことができ、逆流防止弁（３０）を、より一層簡単か
つ確実に組み付けることができる。

【００３８】また本実施形態の逆流防止弁（３０）は、
散気管（１０）、通気管（２０）等の散気装置構成部品
に対し、別体の組付部品として構成しているため、例え
ば長期使用等により散気管（１０）のみが劣化破損した
ような場合には、高価な逆流防止弁（３０）をむやみに
取り替える必要はなく、散気管（１０）のみを取り替え
るだけで修復することができる。このように劣化破損時
等には、劣化破損部品のみを取り替えるだけで修復でき
るので、維持管理費を削減できる上、維持管理を簡単に
行うことができる。

【００３９】更に本実施形態においては、逆流防止弁
（３０）を、ハウジング（４０）、弁ホルダー（５０）
及び弁ボール（６０）等の分解可能な部品により構成し
ているため、逆流防止弁（３０）を散気装置から取り外
して分解することにより、洗浄や清掃を容易に行うこと
ができ、より一層維持管理を容易に行うことができる。

【００４０】なお、上記実施形態においては、弁体とし
て、球状の弁ボール（６０）を用いているが、本発明は
それだけに限られず、弁体として、板状のもの等、他の
形状（方式）のものを用いても良い。

【００４１】更に上記実施形態では、背圧によって弁体
を弁座に対接させるようにしているが、本発明はそれだ
けに限られず、弁体自身の弾性力や、ばね等の付勢手段
を用いて、弁体を弁座に対接させるように構成しても良
い。

【００４２】また、上記実施形態においては、逆流防止
弁を、既設の散気装置に組み付ける場合について説明し
たが、本発明の逆流防止弁は、散気装置を新設する場合
にも、その新設の散気装置に組み付けることができる。

【００４３】また、上記実施形態においては、散気管の
端部から圧縮空気を供給するようにした散気装置を例に
挙げて説明しているが、それだけに限られず、本発明
は、散気管の中間部等、端部以外の位置から圧縮空気を
供給するようにした散気装置にも適用することができ
る。

【００４４】更に上記実施形態においては、散気用中空
体が、管状散気体を有する散気管からなるものに本発明
を適用した場合を例に挙げて説明しているが、本発明は
それだけに限られず、散気用中空体が、ディスク状の散
気体を上壁に有する散気容器かなるもの（デイフューザ
式のもの）にも適用することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明の散気装置用逆流
防止弁によれば、散気装置の散気用中空体及び通気管の
間に着脱自在に組み込むものであるため、逆流防止機能
を有しない既設の散気装置にも、簡単に組み付けること
ができる。また、本発明の逆流防止弁は、散気用中空体
や通気管等の散気装置構成部品に対し、別体の組付部品
として構成しているため、例えば散気管等が劣化破損し
たような場合には、高価な逆流防止弁をむやみに取り替
える必要はなく、劣化破損部品のみを取り替えるだけで
修復できるとともに、散気装置から取り外すことによ
り、洗浄や清掃を用に行うことができるので、維持管理
を簡単に行うことができるという効果がある。

【００４６】本発明において、弁体を弁ボールにより構
成する場合、構造の簡素化を図ることができるととも
に、高い動作信頼性を得ることができる上、圧力損失も
低減できるという利点がある。

【００４７】本発明において、弁箱の両端に流入側及び
流出側結合管を設けて、各結合管を通気管及び散気用中
空体にねじ込み固定する場合には、ねじ込みによる簡単
な作業で、より確実に通気管及び散気用中空体の間に組
み付けることができるという利点がある。

【００４８】本発明において、流入側及び流出側結合管
の管径を共に同じ大きさに形成する場合には、既設の散
気装置に、より確実に組み付けることができる。すなわ
ち、逆流防止機能を有しない既設の散気装置において
は、多くの場合、通気管及び散気用中空体の接続管部が
同じ管径に形成されるものであるから、流入側及び流出
側結合管の管径を、通気管及び散気用中空体の接続管部
の管径に合わせて同じ大きさに形成しておくことによ
り、両結合管を、より一層確実に通気管及び散気用中空
体にねじ込み固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態である散気装置の逆流防止
弁周辺を示す断面図であって、同図（ａ）は組付状態で
の断面図、同図（ｂ）は分解した状態での断面図であ
る。

【図２】実施形態の散気装置に適用された逆流防止弁を
分解して示す斜視図である。

【図３】実施形態の逆流防止弁を示す断面図である。

【図４】実施形態の逆流防止弁におけるハウジングを示
す図であって、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は断面
図である。

【図５】実施形態の逆流防止弁における弁ホルダーを示
す図であって、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は背面
図である。

【符号の説明】

１０…散気管 １１…散気体 ２０…通気管（散気用中空体） ３０…逆流防止弁 ３１…弁箱 ４２…弁室 ４３…流入孔 ４５…弁座 ４８…流入側結合管 ５０…弁ホルダー（流出側結合管） ５３…流出孔 ６０…弁ボール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周壁の少なくとも一部に多孔質散気体を
   有する散気用中空体に、通気管を介して圧縮空気が供給
   され、その圧縮空気が前記散気体を透過して散気される
   ようにした散気装置に取り付けられる逆流防止弁であっ
   て、 内部に弁室を有し、一端及び他端に前記弁室に連通する
   流入孔及び流出孔が設けられるとともに、前記弁室の内
   周面における前記流入孔の周縁部に弁座が設けられた弁
   箱と、 前記弁箱の弁室内に、前記弁座に対し接離自在に収容さ
   れる弁体とを備え、 前記弁箱の一端が前記通気管の空気流出端部に着脱自在
   に連結されて、前記通気管内が前記弁室に前記流入孔を
   介して連通されるとともに、前記弁箱の他端が前記散気
   用中空体の空気流入部に着脱自在に連結されて、前記弁
   室が前記散気用中空体内に前記流出孔を介して連通さ
   れ、 圧縮空気の供給が行われる状態では、その圧縮空気の空
   気圧によって、前記弁体が前記弁座から離脱して、前記
   流入孔が開放されるとともに、圧縮空気の供給が停止さ
   れた状態では、前記弁体が前記弁座に対接して、前記流
   入孔が閉塞されるよう構成されてなることを特徴とする
   散気装置用逆流防止弁。
2. 【請求項２】 前記弁体が、球状の弁ボールをもって構
   成されてなる請求項１記載の散気装置用逆流防止弁。
3. 【請求項３】 前記弁箱の一端に流入側結合管が設けら
   れて、その管内が前記流入孔として構成されるととも
   に、前記弁箱の他端に流出側結合管が設けられて、その
   管内が前記流出孔として構成され、 前記流入側結合管が前記通気管の空気流出端部にねじ込
   み固定されるとともに、前記流出側結合管が前記散気用
   中空体の空気流入部にねじ込み固定されてなる請求項１
   又は２記載の散気装置用逆流防止弁。
4. 【請求項４】 前記流入側結合管及び流出側結合管の外
   径が、共に同じ大きさに形成されてなる請求項３記載の
   散気装置用逆流防止弁。